(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、固体光源の利用率を向上させることである。【解決手段】  ＬＥＤランプ・アセンブリが、第１側面及び第２側面を有する熱伝導性支持プレートから形成される。複数のＬＥＤ光源が、支持プレートの第１側面に配置されて取り付けられる。取り付けられた複数のＬＥＤ光源にまたがるのに充分な領域を有する入力端部をもつ（軸方向に伸長して光を伝達する）光ガイドが、複数のＬＥＤ光源に隣接して配置され、放出された光を捕捉する。光ガイドは、少なくとも１つの光偏向器を遠端部に有する。光ガイドは複数のＬＥＤ光源が放出した光を受け、軸に対して１つの角度で斜めに放出するために、光を偏向器まで軸方向に伝える。【選択図】    図２
2006012824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメント・ランプ向けの既存のソケットと互換である固体光源であって、
ソケットに機械的及び電気的に適合するように形成された中空ベース、及び
前記中空ベースの内部に収まって協働するように適合されたサブアセンブリを含み、前記サブアセンブリが、
回路基板、
前記回路基板の第１側面に機械的及び電気的に接続された複数の固体光源、
電気回路への接続のために前記回路基板の第２側面に配置された２つの電気接点、
前記複数の光源を覆い、端子端部まで伸長する光導波管、
前記端子端部に固定された発光体、及び
前記光導波管を囲む光を通さないシュラウドを含むことを特徴とする固体光源。
【請求項２】
フィラメント・ランプ向けの既存のソケットと互換である固体光源であって、
ソケットに機械的及び電気的に適合するように形成された中空ベース、及び
前記中空ベースの内部に収まって協働するように適合されたサブアセンブリを含み、前記サブアセンブリが、
回路基板、
前記回路基板の第１側面に機械的及び電気的に接続された複数の固体光源、
電気回路への接続のために前記回路基板の第２側面に配置された２つの電気接点、
前記複数の光源を覆い、端子端部まで伸長する光導波管、
前記端子端部に固定された発光体、及び
前記光導波管を囲む光を通さないシュラウドを含み、
前記２つの電気接点が、前記回路基板の前記第２側面に沿って伸長する細長いフランジ、及び
前記フランジから実質的に直角にぶら下がり、末端部が頂点から伸長する実質的に三角形のセグメントを各々含むことを特徴とする固体光源。
【請求項３】
前記末端部が前記中空ベースを通って伸長し、曲げ戻されて前記ベースの外部表面にぴったり固定されることを特徴とする、請求項２に記載の固体光源。
【請求項４】
前記光導波管が、光学的に透明な材料から成ることを特徴とする、請求項１に記載の固体光源。
【請求項５】
前記発光体が、光学的に透明な材料から成ることを特徴とする、請求項１に記載の固体光源。
【請求項６】
前記光学的に透明な材料が、ガラス、ポリカーボネート、または他の適当なプラスチックから成るグループから選択されることを特徴とする、請求項５に記載の固体光源。
【請求項７】
前記発光体が白熱フィラメントの特性を模倣することを特徴とする、請求項６に記載の固体光源。
【請求項８】
前記シュラウドの外面が粗いことを特徴とする、請求項１に記載の固体光源。
【請求項９】
フィラメント・ランプ向けの既存のソケットと互換である固体光源であって、
ソケットに機械的及び電気的に適合するように形成されたベース、及び
前記ベースの内部に収まって協働するように適合されたサブアセンブリを含み、前記サブアセンブリが、
前記ベースの中で機械的に支持される複数の固体光源、
前記複数の固体光源へ電気的に接続され、前記ソケットに適合するように複数の外部電気接点まで伸長する２つの電気接点、
前記複数の光源からの入力光を受け、端子端部まで伸長する光導波管、
前記端子端部に固定され、フィラメントの発光を模倣する光を放出するように形成された発光体、及び
前記光導波管を、前記複数の光源と前記発光体の間で実質的に囲む、光を通さないシュラウドを含むことを特徴とする固体光源。
【請求項１０】
ＬＥＤランプ・アセンブリであって、
第１側面及び第２側面を有する熱伝導性支持プレート、
前記支持プレートの前記第１側面に配置されて取り付けられた複数のＬＥＤ光源、
前記取り付けられた複数のＬＥＤ光源にまたがるのに充分な領域を有する入力端部、及び少なくとも１つの光偏向器をもち、前記入力端部が前記複数のＬＥＤ光源に隣接して配置され、前記複数のＬＥＤ光源が放出する光を受けて、前記軸に対して１つの角度で斜めに放出するために、光を偏向器まで軸方向に伝える、軸方向に伸長して光を伝達する光ガイドを含むことを特徴とするＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項１１】
前記光ガイドの前記入力端部が、前記複数のＬＥＤ光源を封入するのに充分な容積を有する凹部を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項１２】
前記光ガイドが、内部反射壁をもつ円柱型シャフトを含むことを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項１３】
前記偏向器が、前記光ガイドの光が通る経路の内部の軸に対して斜めに伸長し、前記光ガイドの透明な壁部に隣接する反射面を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項１４】
前記偏向器が、前記光ガイドの遠端部に形成された円錐形凹部を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項１５】
前記偏向器が、前記光ガイドの遠端部に形成され、反射性材料で被覆された円錐形凹部を含むことを特徴とする、請求項１３に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項１６】
ソケットを含む入力カプラを有し、前記カプラが、前記ソケットの中の複数のコンタクトから前記支持プレート上で支持される複数の回路素子に対して行われた複数の電気的接続へ伸長する、複数の電気接続を有することを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項１７】
前記光ガイドの周りを円周方向に伸張する壁部を含み、前記回路基板に結合するハウジングを有し、光学ハウジングへの取付のために前記壁部から伸長する機械的結合器を前記壁部が更に支持することを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項１８】
前記ランプを電気的に制御するために、前記壁部、及び前記回路基板が、回路素子を保持するのに充分な空胴を定めることを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項１９】
前記光ガイドの一部が前記回路基板に形成された通路の内部を伸長し、前記回路基板と機械的に結合することを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項２０】
前記光ガイドの一部が前記回路基板に形成された通路の内部を伸長し、前記回路基板へ接着されることを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項２１】
機械的結合器が前記回路基板に形成された通路の内部を伸長し、前記光ガイドに機械的に結合して、前記光ガイドの一部を前記回路基板に固定することを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項２２】
前記機械的結合器が、前記光ガイドへ軸方向に結合されたねじ込み式カプラであることを特徴とする、請求項２１に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項２３】
前記光ガイドが機械的な第１位置合わせ機構を有し、前記回路基板が対応する第２位置合わせ機構を有し、前記第１位置合わせ機構が前記第２位置合わせ機構と正しくかみ合うときに、前記回路基板に対して前記光ガイドの好ましい位置合わせを定めることを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【請求項２４】
前記光ガイドが環状ではない軸方向の突起を有し、前記回路基板が前記環状ではない突起をピッタリと受け入れる対応して形成された通路を有し、それにより前記環状ではない突起が前記形成された通路の中で正しくかみ合うときに、前記回路基板に対する前記光ガイドの好ましい位置合わせを定めることを特徴とする、請求項１０に記載のＬＥＤランプ・アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の基本的様相は、2002年12月9日に出願された出願番号10/314,714の「フィラメント・ランプを模倣したＬＥＤ光源」と表題を付けられた同時係属出願で開示され、その出願の出願日の利益をこの一部継続出願に対して主張する。
【０００２】
本発明は電気ランプに関し、特にＬＥＤを光源として使用する電気ランプに関する。更に詳細には、本発明は、光学ハウジングの中で使用するＬＥＤ光源を有する電気ランプに関する。
【背景技術】
【０００３】
固体照明装置（例えば、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ））は、その長寿命及び衝撃に耐える機能で知られている。これまで、それらは自動車のハイマウント・ストップランプとして使用され、光の特別な増幅または反射は必要なかった。以前はＬＥＤを他の目的（例えば、テールライト・ユニット）に適合させる試みが為されてきたが、これらの試みは一般に複数のプラスチック・ビードに覆われた複数のＬＥＤを平面に適用し、（例えば、差込み口金の）円筒型端部で連動させる。適切な配光のために反射鏡に向けられる光は、殆ど（または、全く）ない。大抵、これらの装置は米国連邦規定を満たさない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の目的は、従来技術の短所を除去することである。
【０００５】
本発明の他の目的は、固体光源の利用率を向上させることである。
【０００６】
本発明の更に他の目的は、自動車の用途における固体光源の利用率を向上させることである。
【０００７】
これらの目的は、本発明の１側面で、通常はフィラメント・ランプ向けの既存のソケットと互換である固体光源の提供により達成される。光源は、ソケットに機械的及び電気的に適合するように形成された中空ベースを含み、中空ベースの内部に収まって協働するように適合されたサブアセンブリを有する。サブアセンブリは、回路基板の１側面に機械的及び電気的に接続された複数の固体光源を有する回路基板を含む。２つの電気接点が、電気回路への接続のために回路基板の他の側面に配置される。光導波管が複数の光源を覆い、端子端部まで伸長する。発光体が端子端部に固定され、光を通さないシュラウドが光導波管を囲む。
【０００８】
本発明の好ましい実施例では、発光体はフィラメント・ランプの配光を模倣するように形成され、発光体の中心線は、フィラメント・ランプの中心線とベースからの距離が同じである。この処置は、固体光源が一般的な白熱ランプの配光を模倣することを可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ＬＥＤランプ・アセンブリは、第１側面及び第２側面を有する熱伝導性支持プレートから形成される。複数のＬＥＤ光源が、支持プレートの第１側面に配置されて取り付けられる。取り付けられた複数のＬＥＤ光源にまたがるのに充分な領域を有する入力端部をもつ（軸方向に伸長して光を伝達する）光ガイドが、複数のＬＥＤ光源に隣接して配置され、放出された光を捕捉する。光ガイドは、少なくとも１つの光偏向器を遠端部に有する。光ガイドは複数のＬＥＤ光源が放出した光を受け、軸に対して１つの角度で斜めに放出するために、光を偏向器まで軸方向に伝える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照すると、自動車と一緒に使用する従来技術のランプが示される。ランプ１００は、（例えば、自動車のテール・ライトに使用されるタイプの）標準的なソケットに取り付けるように形成されたベース１１０を有する。光源１２０は、軸１３０に沿って配置されたフィラメント１２５を有する白熱電球である。軸１３０の高さは、ランプと一緒に使用される反射鏡と効果的に結合するように設計される。電気接点１４０，１５０は、ベース１１０の外側に、両側へ１つずつ取り付けられる。このタイプのベース及び関連する白熱電球を受け入れる、何百万の利用可能なソケットが存在する。もちろん、電球は交換可能である。何故ならば、フィラメントが限られた寿命を有するからである。
【００１１】
図２を参照すると、通常はフィラメント・ランプ１００向けの既存のソケットと互換である固体光源１０が示されている。固体光源１０は、ランプ１００に対して通常は確保される既存のソケットに機械的及び電気的に適合するように形成された中空ベース１２を含む。サブアセンブリ１４（図４を参照）は、中空ベース１２の内部に収まって協働するように適合される。サブアセンブリ１４は、１つの側面２０へ機械的及び電気的に接続された複数の固体光源１８を有する回路基板１６を含む。好ましい実施例では、ＬＥＤのアレイがメタルコア基板（または、優れた熱伝導を提供する他の基板）に取り付けられる。付属のＬＥＤアセンブリ（ＴＯＰＬＥＤ）として間接的にではなく、「チップ・オン・ボード」として直接的にＬＥＤを取り付けることが好ましい。直接的に取り付けること（「チップ・オン・ボード」）は更に効率的な放熱（従って、更に大きな光出力、またはＬＥＤの長寿命化）を可能にする。例えば、回路基板１６の電気接点２２，２４への熱的結合は、放熱を提供できる。回路基板１６に形成された電気的配線は、回路の複数のＬＥＤをリンクさせて、給電のために電気接点２２，２４へ接続する。複数のＬＥＤは、当該技術分野で既知のように（図示されない）透明なエポキシ（または、シリコン・コーティング）で被覆されるのが好ましい。コーティングは結線を保護し、光出力を向上させ、複数のＬＥＤチップから伝わる熱を拡散させることが出来る。コーティングは、光導波管２８の対応する空胴にはめ込むように回路基板１６の表面に形成されるか、または光導波管２８と回路基板１６（及び、ＬＥＤ）の間の空胴を満たす。
【００１２】
２つの電気接点２２，２４は、電気回路への接続のために、回路基板１６の他の側面２６に配置される。好ましい電気接点２２，２４の各々は細長いフランジ３６を有し、フランジ３６は回路基板１６の側面２６に取り付けられる。好ましい電気接点２２，２４は、回路基板１６に対して放熱を提供する比較的大きな領域部分（例えば、三角形のセグメント３８）を含む。これらは各フランジ３６からぶら下がり、（図示されるように）三角形のセグメント３８の頂点から伸長する末端部４０を含む。図６で示されるように、末端部４０は頂点から真っ直ぐ伸長するように最初は形成されるので、ベース１２の底面を通って突出できる。サブアセンブリ１４が中空ベース１２に囲まれた後、末端部４０は曲げ戻されてベース１２の外部表面４１にぴったり固定される。大きな三角形のセグメント３８は光源の動作中にヒートシンクとして振る舞い、発生した熱を除去し、ソケットを通して分散させる。
【００１３】
好ましい実施例では、複数のＬＥＤ及び回路の配線を支持する回路基板１６が、光導波管２８とランプ・ベースの放熱機構の間に挟まれる。光導波管２８は複数の光源１８を覆い、端子端部３０まで伸長する。好ましい光導波管２８は、光学的に透明な材料（例えば、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、または他の適当なプラスチック）から形成される。１実施例では、光導波管はＬＥＤを囲む空胴を定める下端壁を含み、ＬＥＤが発生した実質的に全ての光を捕捉する。また、下端壁は、回路基板１６の第１側面と結合する。
【００１４】
発光体３４が端子端部３０に取り付けられ、光を通さないシュラウド３３が光導波管２８を囲んで、固体光源が発生した光が（発光体３４を通す以外に）光導波管２８から出ないようにする。発光体３４は光導波管２８と同じ材料から選択されることが好ましく、もし光導波管２８の元の拡張として成形されなければ、適当な方法（例えば、光を通す接着剤を用いて接着すること）によって光導波管２８に取り付けられる。加えて、図５で示されるように、発光体３４は螺旋状の溝５０（または、白熱光源のスペクトル放出を更に模倣する面）によって形成できる。この固体光源の長所の１つは、白熱電球１２０の中心線１３０と同じ相対的な高さに発光体３４の中心線５２を配置することである。これは、固体光源が（白熱光源の代わりに固体光源を使用する以前の試みによって達成できなかった）ランプ反射鏡の全ての長所を使用することを可能にする。
【００１５】
シュラウド３３は２等分して作られるか、または光導波管２８、回路基板１６、複数のＬＥＤ１８、及び接点２２，２４の大部分を覆うクラムシェルとして蝶番で取り付けられる。最初、接点２２，２４は真っ直ぐな脚部４０を有する。シュラウド３３の片割れは他方に対して閉じ、アセンブリの中で接着される。次に、接点２２，２４の露出した脚部４０が、シュラウド３３（及び、ランプ・ベースの外側に沿う軸方向に配置されるハウジング）の両側面の上方で上に曲げられる。光導波管２８は、発生した光の全内部反射を（少なくとも光導波管２８の主軸部分に沿って）提供するように設計される。次に、光導波管２８を通過した光が、ヘッド部分（発光体３４）のようなフィラメントの中で放出される。シュラウド３３を作る多くの方法が存在する。光導波管、回路基板の複数ＬＥＤ、電気接点、シュラウド、及びベースを囲む内部アセンブリを如何にして覆うかは、設計事項である。光源１０をソケットへ挿入することを補助するために、シュラウド３３の外面が図２のギザギザ（または、ペブリング）３５のように粗いことが好ましい。
【００１６】
図７は、ランプの好ましい実施例の断面概略図である。電気接点２２，２４は、電気接点に対する回路基板１６の第２側面と結合する。回路基板１６の第１側面２０は、複数のＬＥＤ１８のアレイを支持する。複数のＬＥＤ１８を囲んで複数のＬＥＤ１８から伸長するのは、標準的な発光体（この場合、フィラメント）の特性を模倣するように形成及び配置される発光体３４で途切れる光導波管２８である。光導波管２８を囲むのは、シュラウド３３である。シュラウド３３は、（模倣されたランプの光と異なる）時期尚早に出現するパターンから光を実質的に守る。この実施例では、シュラウド３３はベース１２の拡張として形成される。この実施例は、回路基板１６、接点２２，２４、光導波管２８、及び（任意で）発光体３４のサブアセンブリを形成することにより構成される。次に、サブアセンブリは、ベース及びシュラウドを形成する外部シェルの含有物として挿入形成される。ベース及びシュラウドを形成する周囲のシェルは、接着、超音波溶接、または既知の方法により結合された複数の部品として組み立てられる。次に、接点端部４０が所定の位置に曲げられ、状況により、必要なら発光体３４が取り付けられる。
【００１７】
図８は、反射鏡のＬＥＤランプ・アセンブリ２１０を示す。図９は、ＬＥＤランプ・アセンブリの断面図及び反射鏡の部分切欠図を示す。ＬＥＤランプ・アセンブリ２１０は、光学ハウジング２２２で使用するための支持プレート２１２、複数のＬＥＤ光源２１４、軸方向に伸長する光ガイド２１６、光偏向器２１８、及び電気的な入力カプラ２２０を含む。
【００１８】
一般に、支持プレート２１２は第１側面２２４及び第２側面２２６を有する平面体であり、第１側面２２４で複数のＬＥＤ光源２１４を中心領域に配置して支持する。好ましい支持プレート２１２は、複数のＬＥＤ光源２１４からの熱を放出する高い熱伝導性を有する回路基板で形成される。或いは、支持プレート２１２は、銅、アルミニウム、または（ＬＥＤ光源２１４の電気的な短絡を防止するために少なくとも適切な領域では電気的に絶縁された、熱伝導性が高い）類似の材料から形成される。更に、当該技術分野で既知のように、支持プレート２１２は、ＬＥＤ光源２１４のための中間にある電気的な制御回路へ（または、場合によっては、ＬＥＤ光源２１４へ直接的に）電力を供給するように配置され準備された、電気的に絶縁された電気回路配線を支持する。１実施例では、支持プレート２１２はメタルクラッドのプリント回路基板である。好ましい支持プレート２１２は貫通路を定める壁部２２８を形成され、光ガイド２１６の取付及び位置合わせを補助する。支持プレート２１２は、光ガイド２１６が反射鏡（または、光学ハウジング）２２２の内部に伸長するように取り付けられる。支持プレート２１２の第２側面（背面）２２６は、外側（熱放散のための外気）に露出されることが好ましい。当該技術分野で既知のように、放熱機構は支持プレート２１２の第２側面２２６（背面、または外面）に形成されるか取り付けられる。
【００１９】
支持プレート２１２に支持されるのは、共通方向（軸２３０）の点に配置され取り付けられた複数のＬＥＤ光源２１４である。好ましいＬＥＤ光源２１４は、（例えば、Ｏｓｒａｍ  Ｏｐｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ社から入手可能な）高出力の白色光ＬＥＤである。ＬＥＤ光源２１４は、支持プレート２１２へ「チップ・オン・ボード」方式で直接的に取り付けられる複数のチップであることが好ましい。これは、支持プレート２１２へ最善の熱伝導、及びＬＥＤ光源２１４（複数のチップ）からの最善の光放出を提供する。ＬＥＤ光源２１４は、支持プレート２１２の中間部分の比較的小さい領域を覆って壁部２２８により形成された貫通路を囲むクラスタとして配置されることが好ましい。例えば、ＬＥＤ光源２１４は支持プレート２１２上の格子、正方形、並びに１または複数の同心円として配置され、貫通路のまわりに配列される。ＬＥＤ光源２１４が支持プレート２１２の中心部分付近にしっかりと配置され、貫通路のまわりに配列されることは好ましい。当該分野で既知のように、ＬＥＤ光源２１４は、支持プレート２１２に形成された導電性である複数の配線により電気的に結合される。
【００２０】
ＬＥＤ光源２１４と上方で軸方向に一直線になるのは、軸方向に伸長して光を伝達するな光ガイド２１６である。光ガイド２１６は、支持プレート２１２及びＬＥＤ光源２１４から軸方向へ伸長する。好ましい光ガイド２１６は、直径２３４にまたがる最小の横方向ＬＥＤクラスタの２または３倍の大きさである軸方向拡張部分２３２を有する。好ましい光ガイド２１６は、入力端部２３８を有する内部反射壁２３６をもつ円柱型シャフトから成る。好ましい円筒型の光ガイド２１６は、ＬＥＤ光源２１４に隣接して配置された光入力端部２３８を有する円柱型である。好ましい入力端部２３８は、複数のＬＥＤ光源２１４の領域にまたがる（軸２３０を横断する）充分な領域を用いて形成される。複数の追加ＬＥＤが光ガイド入力の範囲の外側に配置されるが、そのような部分は本発明の本質とは無関係であることが理解される。次に、もし、ＬＥＤ光源２１４が放出した光の全てが光ガイド２１６に供給されるわけでなければ、入力端部２３８が配置されて構成され、実体部分を受け入れる。光ガイド２１６は、支持プレート２１２へ確実に補強（または、固定）される。更に、好ましい入力端部２３８が形成され、支持プレート２１２と機械的に結合する。１実施例では、入力端部２３８は軸方向に伸長する先端２４０を含み、壁部２２８が定めた通路と結合（または、壁部２２８が定めた通路を通過）する。先端２４０を壁部２２８と結合させることにより、光ガイド２１６は位置合わせされ、所定の位置に固定される。または、光ガイド２１６は、支持プレート２１２にネジ、リベット、エポキシ、または当該技術分野で既知である他の便利な手段によって固定されてもよい。
【００２１】
更に、好ましい入力端部２３８が１または複数の凹部２４２を用いて形成されて支持プレート２１２に接近し、それにより１または複数のＬＥＤ光源２１４を支持プレート２１２と光ガイド２１６の間に定められる１または複数の空胴に封入する。１実施例では、光ガイド２１６の周囲のエッジ２４４が、支持プレート２１２に向かって円筒型の光ガイド２１６、及び光ガイド２１６を補強する隣接支持プレート２１２に対する外側の足場として伸長し、それにより光ガイド２１６を安定させる。先端２４０と周囲のエッジ２４４の間で、光ガイド２１６の入力端部２３８に形成されるのは、複数のＬＥＤ光源２１４を封入するのに充分な容積を有する凹部２４２（明瞭さのために、１側面では空として示され、他方では充填されたエポキシ２４６として示される）である。次に、凹部２４２は透明なエポキシ２４６で充填されてＬＥＤ光源２１４を封入し、支持プレート２１２及び光ガイド２１６を更に補強（または、結合）して、ＬＥＤ光源２１４と光ガイド２１６の間の光結合を向上させる。
【００２２】
光ガイド２１６は、複数のＬＥＤに隣接する入力端部から光学ハウジングの本体に配置された遠端部まで伸長し、光学ハウジング２２２の焦点まで伸長するのが好ましい。更に、光ガイド２１６は、光ガイド２１６で受けた光を軸２３０に対して横方向へ一般に配向する少なくとも１つの光偏向器２１８を含む。光偏向器２１８（または、偏向板）は光ガイド２１６の中で（または、光ガイド２１６に沿って）伸長する１または複数の面であり、（一般に軸方向２３０方向に）光ガイド２１６を通過する光を受け、受けた光を光ガイド２１６を出る軸２３０に対して１つの角度（一般には、横方向）で斜めに反射（または、屈折）させ、反射された光をＬＥＤランプ・アセンブリ２１０に照らされる領域（または、装置）２２２に放出する。好ましい偏向器２１８は、光ガイド２１６の光が通る経路及び光ガイド２１６の隣接する透明な壁部２３６の内部で軸２３０に対して斜めに伸長する反射（または、屈折）面を含む。好ましい実施例では、偏向器２１８は、光ガイド２１６の遠端部に形成された同軸の円錐形凹部を定める円錐壁２４８から成る。次に、円錐壁２４８は、光ガイド２１６を通る光を側面へ反射する。軸２３０に対して４５°の円錐壁２４８により、放出された光は側面に対して一般に９０°偏向される（９０°の偏向からの広がりは理解できるであろう）。１実施例では、装飾用の半球形ドームを有するアルミ蒸着されたコーン２５０が円錐形凹部へ等角にネストされ、側面に対する軸方向の光の横方向の反射を向上させる。ＬＥＤ光源２１４に隣接して配置された入力端部２３８はＬＥＤ光源２１４が放出した光を受け、光ガイド２１６を通して偏向器２１８へ伝える。次に、偏向器２１８は、反射鏡（または、光学ハウジング２２２）に対して斜めに光を反射する。組み合わせると、アセンブリは複数のＬＥＤがあたかもシャフトの遠端部におけるクラスタに集中するかのように機能し、光学ハウジングの焦点（または、他の所望する光学的位置）が位置決めされ、同時に、放熱機構を有する外壁部（支持プレート）と物理的に隣接することにより、複数のＬＥＤが発生した熱は都合よく分散される。光ガイド２１６の直径及び軸方向の長さ、ならびに偏向面２４８の角度及び位置は光ガイド２１６の形成において容易に変更でき、ランプ構造の残りの部分は標準化ユニットとして実質的に保持される。この方法では、１つの基本的な製品が、多様な反射鏡（または、光学ハウジング）での使用のために容易に変更（または、採用）できる。
【００２３】
好ましい入力カプラ２２０は、標準的なパワープラグ（ＵＳＣＡＲ）を受け入れるためのソケット２５４を含む。好ましいカプラ２２０は、複数の電気的接続（例えば、ソケット２５４の中で支持される複数のパワーコンタクト２５８から支持プレート２１２上で支持される複数の回路素子に対して行われた複数の電気的接続へ伸長する、複数のラグ２５６）を有する。例えば、複数のラグ２５６は所定の位置で成形されて、ソケット２５４から支持プレート２１２へ伸長する。複数のラグ２５６はスプリング接点端部を用いて形成され、電気的配線に接触する。複数の接点ラグ２５６は支持プレート２１２上に形成された電気的配線と接触し、それによりカプラ２２０から支持プレート２１２（従って、ＬＥＤ光源２１４）への電気的接続を完成させる。入力カプラ２２０は、支持プレート２１２のエッジ２６２へ等角に適合するスロット、隙間、またはレッジ２６０により形成される。ネジ、リベット、または類似の接続機構が、支持プレート２１２をカプラ２２０に結合させるために使用される。同様に、当該技術分野で既知のように、対応する位置合わせキーが支持プレート２１２及びカプラ２２０に形成され、アセンブリ中の適切な位置合わせのために一方を他方に対して位置合わせして固定する。
【００２４】
支持プレート２１２は、光学ハウジング２２２の背面に接着剤または類似の結合材（もしくは、結合方法）を用いて結合される。１つの好ましい方法は、両面接着テープ２６４のリングを支持プレート２１２の内面２２４に貼り付けることである。テープ２６４は光学ハウジング２２２の背面の対応する面に対して押し付けられ、ランプ・アセンブリ２１０を反射鏡２２２に対して好ましい光学的位置に配置する。次に、両面接着テープ２６４は、結合機構及びシールの両方として機能する。追加の機械的結合器（例えば、両面接着テープを貫通して伸長し、それによりテープ２６４を押し付けて支持プレート２１２及び光学ハウジング２２２と接触させることを補助するリベット（または、ネジ）２６６）を使用して、支持プレート２１２を光学ハウジング２２２に結合してもよい。
【００２５】
また、結合壁２６８を支持プレート２１２に沿って（または、光学ハウジング２２２上に）形成し、支持プレート２１２と光学ハウジング２２２の間を囲んで（または、伸長して）、光学ハウジング２２２の表面へ等角に接近させてもよい。例えば、光ガイド２１６の周りを円周方向に伸張するものを結合したら、結合された回路基板が形成されて、ランプに照らされる光学ハウジング２２２、反射鏡、または類似の部分の表面に一致する上端部を有する。環状壁部２６８は、光学ハウジング２２２に接着、超音波溶接、ネジで取り付け、リベットで取り付け、または類似の方法で結合される。環状壁部２６８は、光学ハウジング２２２への取り付けのために壁部２２８から伸長する機械的結合器を支持して形成される。次に、回路基板及び環状壁部２６８は、回路素子（例えば、ランプ・アセンブリを電気的に制御するために支持プレート２１２に取り付けられた表面実装素子）を保持するのに充分な支持プレート２１２に隣接する空胴を定める。
【００２６】
１実施例では、光ガイドは円柱型の透明なアクリル管である。また、ポリカーボネートも使用できる。管は、遠端部に形成された同軸で４５°の円錐形凹部を有する。円柱は直径８ミリメートルであり、支持プレートから２４ミリメートル伸長する。金属蒸着されたコーンが円錐形凹部に配置され、光偏向器として機能する。円柱の支持部からの突起は直径１ミリメートルであり、先端が長さ４ミリメートルである。先端に隣接するのは、支持プレートの円周上に等しい角度で取り付けられた８個のＬＥＤチップを囲む凹型リングである。支持プレート上に形成された複数の配線回路が、８個のＬＥＤチップを電気的に結合させる。光ガイド円柱は軸に対して２０°（支持プレートに対して７０°）斜めに切られ、光ガイド円柱への光を偏向させる。光ガイド円柱は、およそ２４ミリメートルの光学的な空胴長を有する。支持プレートを貫通する中心路の周りの円として配置された８個のＬＥＤチップが存在する。ＬＥＤサークルは、約４ミリメートルの直径（ＬＥＤの中心からＬＥＤの中心）を有する。複数のＬＥＤは、一辺が約０．５ミリメートルである。支持プレートは環状であり、約８０ミリメートルの直径を有する。６個の等間隔に配置されたネジ穴が、支持プレートの反射鏡へのネジ留めのために配置される。回路基板のソケット・アセンブリへの取り付けのために、更に２つのネジ穴が存在する。もたらされるランプ・アセンブリは光放出においておよそ７２％の光効率であり、光ガイドなしのランプ以上であり、光の大部分は軸から測定して３０°〜１２０°で偏向器中心から半径方向に分散し、光の大部分は４５°と９０°の間の角度から放出される。図１２は、光ガイドの１実施例が放出する光パターンのチャートを示す。
【００２７】
光ガイドは、多様な方式で回路基板に取り付けられる。光ガイドは回路基板に形成された通路の内部を伸長し、圧縮適合で回路基板と機械的に結合し、リベットで留められたリングによって覆われ、回路基板へ接着されるか、または所定の位置で同様に固定される。同様に、結合は回路基板の通路を通って光ガイドまで伸長する。次に、機械的結合器が回路基板に形成された通路を通って伸長し、光ガイドに機械的に結合して、光ガイドを回路基板に固定する。例えば、機械的結合器は、光ガイドへ軸方向に結合されたねじ込み式結合器である。光ガイド及び回路基板は、適切な光学的出力のために互いに位置合わせされる。例えば、機械的な位置合わせ機構が、光ガイド（及び、回路基板）上に形成される。これらの機構が構成され、対応する機械的にかみ合う機構を有し、第１位置合わせ機構が第２位置合わせ機構と適切にかみ合うときに、回路基板に対する光ガイドの好ましい位置合わせを定める。例えば、一方にある突起及び他方にある穴が使用される。或いは、光ガイドと回路基板の機械的結合が、位置合わせ機構を保持してもよい。例えば、光ガイドは環状ではない軸方向の突起を有し、回路基板は環状ではない突起をピッタリと受け入れる対応して形成された通路を有し、それにより環状ではない突起が形成された通路の中で正しくかみ合うときに、回路基板に対する光ガイドの好ましい位置合わせを定めてもよい。
【００２８】
以上、本発明の好ましい実施例について図示し記載したが、特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱することなしに種々の変形及び変更がなし得ることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来技術のフィラメント・ランプの斜視図である。
【図２】本発明の実施例の斜視図である。
【図３】本発明の実施例の部分断面斜視図である。
【図４】本発明のサブアセンブリの斜視図である。
【図５】ＬＥＤレイアウト、光導波管、及び発光体の斜視図である。
【図６】本発明で使用可能な電気接点の１つの斜視図である。
【図７】ランプの好ましい実施例の断面概略図である。
【図８】反射鏡の中のＬＥＤランプ・アセンブリの斜視図である。
【図９】ＬＥＤランプ・アセンブリ及び反射鏡の部分切欠断面図である。
【図１０】図９のＬＥＤランプ・アセンブリの一部の拡大図である。
【図１１】図９のＬＥＤランプ・アセンブリの組立分解図を示す。
【図１２】光ガイドの１実施例が放出する光パターンのチャートを示す。
【符号の説明】
【００３０】
１２  ベース
１４  サブアセンブリ
１６  回路基板
１８  光源
２０，２６  側面
２２，２４  電気接点
２８  光導波管
３４  発光体
３６  フランジ
３８  セグメント
４０  脚部
５０  溝
５２，１３０  中心線
１００  ランプ
１２０  光源
１２５  フィラメント
２１０  ランプ・アセンブリ
２１２  支持プレート
２１４  ＬＥＤ光源
２１８  光偏向器
２２０  入力カプラ
２２２  光学ハウジング
２２４  第１側面
２２８  壁部
２３０  軸
２３２  軸方向拡張部分
２３４  直径
２３６  壁部
２４０  先端
２４２  凹部
２４４  エッジ
２４６  エポキシ
２４８  偏向面
２５４  ソケット
２５６  ラグ
２６０  レッジ
２６４  両面接着テープ
２６６  機械的結合器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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